[發明專利]形成氧化鋁的雙金屬管及其制造和使用方法

無效

• 申請號: 201180061435.1
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN103260810A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 全昌旻;D·S·德意志;J·E·菲德;J·P·瓊斯;D·B·斯派瑟
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚研究工程公司
• 主分類號: B23K20/00
• 分類號: B23K20/00;B23K20/04;B23K31/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 彭飛;林柏楠

1.雙金屬管，用于在石化工藝和/或煉油工藝單元中輸送烴原料的火焰加熱器管和/或轉油線換熱器，該雙金屬管包含：i）外管層，其由包含至少18.0重量％的Cr和至少10.0重量％的Ni的蒸汽裂解裝置合金形成；ii）內管層，其由形成氧化鋁的合金塊形成，該形成氧化鋁的合金塊包含5.0至10.0重量％的Al、18.0重量％至25.0重量％的Cr、少于0.5重量％的Si和至少35.0重量％的Fe及余量的Ni，其中內管層是通過在外管層的內表面上等離子粉末焊接所述形成氧化鋁的合金塊而形成的；和iii）在內管層表面上形成的氧化物層，其中所述氧化物層包含氧化鋁、氧化鉻、二氧化硅、富鋁紅柱石、尖晶石或其組合。

2.權利要求1的雙金屬管，其中所述外管層是選自HP45Nb、HP16Nb、HN10NiNb、HP40Mod、Pompey?HP40W、Pompey?Manaurite?XM、Manaurite?XTM和Kubota?KHR45A的蒸汽裂解裝置合金。

3.前述權利要求任一項的雙金屬管，其中所述內管層進一步包含少于0.01重量％的碳。

4.前述權利要求任一項的雙金屬管，其中所述內管層進一步包含0.1重量％至2.0重量％的選自Ga、Ge、As、In、Sn、Sb、Pb、Pd、Pt、Cu、Ag、Au及其組合的至少一種元素。

5.前述權利要求任一項的雙金屬管，其中所述內管層進一步包含0.1重量％至2.0重量％的選自Re、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au及其組合的至少一種元素。

6.前述權利要求任一項的雙金屬管，其中所述內管層進一步包含0.01重量％至2.0重量％的選自Sc、La、Y、Ce及其組合的至少一種元素。

7.前述權利要求任一項的雙金屬管，其中所述內管層進一步包含0.01重量％至2.0重量％的選自Al、Si、Sc、La、Y、Ce及其組合的至少一種元素的氧化物粒子。

8.前述權利要求任一項的雙金屬管，其中所述內管層進一步包含0.01重量％至4.0重量％的選自Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W及其組合的至少一種元素。

9.前述權利要求任一項的雙金屬管，其中所述內管層進一步包含0.1重量％至30.0重量％的選自Ni₃Al、NiAl、σ相及其組合的至少一種金屬間沉淀物。

10.前述權利要求任一項的雙金屬管，其中所述內管層進一步包含0.01重量％至5.0重量％的選自氧化物、碳化物、氮化物、碳氮化物及其組合的至少一種夾雜物。

11.制造雙金屬管的方法，該雙金屬管用于在石化工藝和/或煉油工藝單元中輸送烴原料的火焰加熱器管和/或轉油線換熱器，所述方法包括下述步驟：i）提供外管層，其中所述外管層由包含至少18.0重量％的Cr和至少10.0重量％的Ni的蒸汽裂解裝置合金形成；ii）在外管層的內表面上等離子粉末焊接內管層，其中所述內管層由包含5.0至10.0重量％的Al、18.0重量％至25.0重量％的Cr、少于0.5重量％的Si和至少35.0重量％的Fe及余量的Ni的形成氧化鋁的合金塊形成；和iii）在內管層表面上形成氧化物層，其中所述氧化物層包含氧化鋁、氧化鉻、二氧化硅、富鋁紅柱石、尖晶石或其組合。

12.權利要求11的方法，其中所述內管層表面上的氧化物層的形成是在形成氧化鋁的合金塊的使用過程中在暴露于石化或煉油工藝單元中的烴工藝流時原位發生的。

13.權利要求11的方法，其中所述內管層表面上的氧化物層的形成是在使用前通過使雙金屬管材料暴露于受控的低氧分壓環境而發生的。

14.權利要求13的方法，其中所述受控的低氧分壓環境選自煉油廠蒸汽、石化廠蒸汽、氣態H₂O:H₂混合物和氣態CO₂:CO混合物。

15.權利要求13或14的方法，其中所述受控的低氧分壓環境進一步包含選自CH₄、NH₃、N₂、O₂、He、Ar、烴及其組合的一種或多種其它氣體。